弹性简易悬挂系统中弹性支撑的技术特点

弹性简易悬挂系统中弹性支撑的技术特点

一、弹性简单悬挂系统中弹性支座的技术特性(论文文献综述)

马富成[1](2021)在《横向止档对车辆动力学行为的影响研究》文中提出近年来,高速动车组的快速发展使得转向架的研发越来越重要。而横向止档是缓和转向架中枕梁与构架冲击的重要结构之一。为避免动车组转向架与车体有过大的偏移量,在设计转向架时通常设置有横向止档,使得横向止档与车体之间留有一定的间隙。该间隙属于强非线性因素会对车辆的横向动力学行为产生重要的影响,间接影响车辆的运行品质。因此,有必要对车辆横向止档弹性碰撞悬挂系统的非线性动力学特征进行更深入、更细微的探索性研究。其次,全面分析高速动车组车辆含横向止档悬挂系统的非线性动力学行为,对设计横向止档悬挂系统可以提供一定的理论依据。首先,考虑到车辆高速运行受到轨道不平顺的横向激励,建立单自由度动车组车辆含横向止档悬挂系统的力学模型。根据牛顿第二定律建立系统的运动微分方程,求得其分段解析解,建立系统的庞加莱映射,用费洛凯理论探讨系统的稳定性。接着,采用四阶龙格库塔数值积分法进行数值仿真试验。对时间历程图、庞加莱截面图和分岔图进行研究,发现系统通往混沌道路上出现逆倍化分岔跳出混沌的演化路径。最后探讨频率参数对车辆系统的影响,为单自由度车辆横向止档悬挂系统的设计提供理论基础。其次,考虑轮对对系统的影响,建立两自由度车辆含横向止档悬挂系统。根据状态空间法建立系统的运动微分方程,求出分段解析解。通过分析轮对的位移激励对车辆横向止档系统的影响,改变分岔参数的激励频率得到:增加横向止档的阻尼系数,系统的平稳性会更加稳定。接着系统通往混沌的道路上出现Hopf分岔、内依马克-沙克分岔、周期倍化分岔等经典分岔行为。最后,通过分析参数变化对车辆横向止档系统的影响,为两自由度横向止档的设计提供理论依据。最后,在两自由度车辆横向止档悬挂系统的基础上,考虑到车体对车辆悬挂系统的影响,建立三自由度车辆含横向止档悬挂系统。列出系统的运动微分方程,求出分段解析解,利用半解析法进行系统的响应分析。发现三自由度车辆止档系统通向混沌的道路不止一条。最后探讨轮对位移激励频率对动车组车辆系统的影响,为三自由车辆含横向止档悬挂系统的设计提供一定的理论性数据参考。

崔志悦[2](2020)在《重卡板簧悬挂优化及对整车平顺性影响的研究》文中研究表明重卡汽车是当代物流的重要工具。2016年以来来,随交通运输业的迅速发展,广大车友对卡车的平顺性及驾乘舒适性的要求不断提高。重卡汽车的悬挂系统是影响汽车使用性能和舒适性的重要部件,而板簧结构又是决定悬挂系统性能的关键部件之一,直接影响悬挂系统的工作性能。实践证明,现有的板簧结构已不能满足对汽车更高使用性能的要求,因此,研究新型板簧势在必行。本文将进行重卡汽车新型板簧的设计,研究新型板簧悬挂对整车动力学性能及整车平顺性的影响。利用理论分析方法,研究了通过对原板簧的结构改进实现对汽车整车性能的提高,建立了板簧悬挂系统的动力学模型;对改进后的新型板簧簧片进行了设计计算,确定了新板簧的各部分尺寸及主要参数;对改进前后板簧减振效果进行了对比分析,结果表明,新板簧提高了重卡汽车的性能和汽车行驶的平顺性。在Solidworks中,做出新板簧的三维模型。利用有限元软件对新型板簧进行了应力分析和刚度分析,由应力分析云图可以得到,在簧片中点板簧应力最大,其值为205 Mpa,低于材料许用应力,满足设计要求;结果表明新型板簧刚度位移与载荷成正相关线性关系,随着板簧位移的增加载荷逐渐增加,当位移达到180 mm时,板簧载荷为25000N,证实了新型板簧设计满足使用要求。运用数字化三维设计软件,对整车进行了三维建模,及有限元法建立了驾驶室及车架的多柔体动力学模型,做了驾驶室和车架模态测试实验,模态测试结果显示,有限元法建立的驾驶室及车架的多柔体动力学模型模态频率误差均在15%误差范围内,在此基础上,利用ADAMS创建包含新型板簧悬挂系统、驾驶室及车架等零部件组成的整车刚柔耦合动力学模型。用ADMAS软件对原板簧和新板簧悬挂系统的整车刚柔耦合多体动力学模型进行了仿真分析,分别获取了原板簧、新板簧悬挂系统对整车平顺性性能的影响结果,表明:在相同道路条件下得到,新板簧的加速度幅值与原板簧相比降低了 25.9%。就整车平顺性能而言,新型板簧悬挂系统的要优于原板簧。

周钦悦[3](2020)在《轨下支承失效下高速铁路频域响应》文中进行了进一步梳理我国的交通运输网络中,高速铁路以其便捷、稳定和高效的运输效率,占据了越来越重要的地位[1]。最早运行的高速铁路在我国已经服役超过十年时间,随着列车行车开行次数的增多,无砟轨道服役状态逐渐下滑,其中扣件松脱、失效,轨道板脱空、路基沉降等病害日益严重,甚至对高速列车行车安全构成威胁[2]。而这些发生于轨下支撑的病害情况,需要恰当地指标去反映在不同病害下车辆、轨道、桥梁和路基结构的响应特征,相应模型不能过于简单而造成系统的动力学响应主要方面与影响因素无法得以体现,也不能太过复杂,致使分析动力响应过程变得十分繁琐。基于此,本文将针对扣件失效、轨道板脱空和路基沉降三种病害,建立能够可靠评价其对高速铁路运营影响的分析模型,相关研究成果将为铁路系统相关部门在日常管理维护时提供相关数据参考。为了针对不同病害对轨道结构及列车的影响程度进行详细表征,本文采用动柔度思想和有限元理论,分别建立了高速车辆-轨道-桥梁垂向耦合模型和CRTS-I型板式轨道有限元模型。将功率流理论与频域分析的特点相结合,运用轨道结构振动能量评价方法,用以研究三种轨下支承失效对轨道结构的影响。得到的主要结论如下:(1)以CRTS-II型板式无砟轨道为分析对象,设立单个扣件失效和连续三个扣件失效两种工况与正常工况进行对比,随着扣件失效数目的增加,钢轨、轨道板及底座板的动柔度幅值增长显着,且峰值所在频段范围出现向更低频段移动的现象,桥梁处的变化情况相对较小。扣件失效会造成轨道结构各层衰减率在较低频段范围内增大。不同扣件失效时轮轨垂向作用力幅值整体走势相仿,但随着扣件失效数目的增多,其峰值时对应的频率变小,且峰值的数值相对降低,在研究频段范围内的较高频段中,扣件失效的轮轨垂向作用力增大,并由于数目的增多导致影响上升,对行车安全产生隐患。在振动能量分布情况方面,轨道各层的振动能量峰值会由于扣件失效而向低频方向移动,在110-200Hz频率范围内存在明显跃升现象。正常工况下的钢轨至轨道板间振动能量传递率相对较大,其它层的间的传递率变化幅度不大。(2)以CRTS-I型板式无砟轨道为研究对象,选定板端脱空和板中脱空两种常见脱空型式,分别设定脱空长度为0.31m、0.94m、1.56m、2.19m和2.81m,与正常工况进行对比。当轨道板脱空长度增长时,钢轨、轨道板和桥梁的动柔度会受到影响,在0.31m和0.94m时变化幅度较低。相较于钢轨和桥梁,轨道板振动能量随脱空长度的增大而明显升高,钢轨至轨道板间的传递率随着脱空长度的增大而增加,而轨道板至桥梁间的传递率则相反。轨道板处的振动能量受到轨道板脱空影响较大,会在轨道板处形成能量集聚。板端脱空时,当脱空长度达到1.56m之后,轨道-桥梁结构的动柔度各项指标的峰值增长显着,轮轨相互作用力峰值由于轨道整体刚度减弱而变小,钢轨、轨道板、桥梁的振动能量峰值都出现了的突变和迁移现象。轨道板板中脱空时,对轨道-桥梁结构的动柔度幅值、相位角及衰减率等指标影响较低。相对而言,板端脱空对轨道的影响明显大于板中脱空,在板端脱空影响下的轨道横向失去支承,会导致轨道支撑力的减弱,致使轨道结构响应加剧,进而对轨道服役寿命产生严重的影响。(3)依据我国高速铁路路基段实际情况,分析了路基段余弦型不均匀沉降作用下的CRTS-I型板式轨道的受力和变形特性,以及在不同沉降幅值下的轨道结构动柔度和车体加速度影响规律。随着路基发生不均匀沉降,轨道结构由于重力作用会产生跟随性变形情况,且变形呈现两端翘曲,中间与沉降波型相似的现象。当沉降幅值一定时,随着沉降波长的增大,轨道结构与路基间会出现脱空范围增大,之后又贴合的情况,而沉降幅值一定时,轨道结构各层的变形情况基本相同。当路基不均匀沉降波长保持一致时,不同沉降幅值影响下的轨道结构应力趋势都为各层在沉降中心的上表面为压应力最大值,而两侧为拉应力最大值;当沉降波长一定时,随着沉降幅值的增大,轨道板的拉应力峰值从小于压应力转变为大于压应力,而底座板的现象也相似。随着沉降幅值的增大,轨道动柔度幅值和轮轨相互作用力迅速增大,当沉降波长为15m,而沉降幅值为10mm时,车辆的转向架与轮对垂向加速度都为无沉降时的两倍,针对沉降波长为15m以上的路基不均匀沉降需要更加注意。

张志远[4](2020)在《带式输送机巡检机器人半主动悬挂的结构设计与研究》文中认为带式输送机巡检机器人作为一种新型智能矿山设备,能够辅助或代替人工巡检工作,由于其自动化、高效率的特点,近年来日渐成为世界范围内研究的热点。虽然国内外已有学者进行巡检机器人的结构性研究,但其减振性能一直未得到重视。带式输送机工作环境通常较为恶劣,底板高地起伏不平,对机器人的行走与数据采集有很大影响,严重制约了带式输送机巡检机器人的发展。为了减少机器人工作时受到的冲击与振动,保证其平稳高效的工作效率,本文提出一种适用于带式输送机巡检机器人的新型磁电混合悬浮式液压阻尼器,分别从结构、原理、理论模型以及实验验证等方面对其展开研究。首先,针对带式输送机复杂的工作环境,提出了一种以刚度调节为主的半主动悬挂方式作为带式输送机巡检机器人的减振装置。为了快速高效地进行刚度控制与调节,在弹簧-阻尼系统的基础上,引入磁电混合悬浮结构,设计出一种新型磁电混合悬浮式液压阻尼器,介绍其结构与工作原理。利用磁路-油路联合分析的方法,对液压阻尼器的参数进行辨识,得到电磁力、阻尼力与等效刚度、等效阻尼之间的量化关系,以及系统振动状态方程。其次,为了提高仿真的准确性,根据带式输送机巡检机器人实际情况设定仿真参数,建立AMESim与MATLAB/Simulink联合仿真模型,对新型磁电混合悬浮式液压阻尼器半主动悬挂系统进行减振仿真模拟,并与被动悬挂仿真模型对比,仿真结果表明,前者位移以及加速度曲线更加平滑,振荡更小,位移振幅降低具有更加优越的减振效果。最后,为了验证理论模型与仿真模型的合理性,搭建实验平台,对液压阻尼器半主动悬挂减振效果进行原理性实验。分析比较实验与仿真得出的位移曲线与加速度曲线,结果表明:实验曲线与仿真曲线基本一致,误差在10%以内,二者均具有良好的减振效果,实验装置减振效果可达18.76%。进一步对半主动悬挂装置的刚度调节进行实验,结果表明:输入电压值相对较大(小)时系统刚度随之增加(减小),与理论模型结果一致,验证了新型磁电混合悬浮式液压阻尼器刚度调节的合理性与优越性。图[36]表[12]参[51]

刘宇航[5](2020)在《基于金属螺旋弹簧的大承载隔振器设计及样件试验》文中进行了进一步梳理振动与噪声问题不管是在工业生产还是日常生活中都越来越得到重视,而安装隔振器是振动控制的主要手段之一。如今随着科学技术的发展以及生产需求的提高,动力设备正向高速化、大型化的趋势发展,对隔振器的承载性能也有了越来越高的需求。目前隔振器种类较多,不同种类间性能差异较大,但具备大承载、小尺寸、长寿命并且适应复杂环境等优点的高性能隔振器仍待进一步研发。本文就某泵类动力设备的实际隔振需求,设计并研制了一种具有大承载特征的新型隔振器。其研究成果可为大型设备的隔振器选用提供新的参考,其研究思路可为尺寸受限的高承载性能隔振器设计提供科学指导。论文主要工作和结论如下:(1)调研了常见隔振器的应用现状,开展了金属螺旋弹簧隔振技术及螺旋弹簧优化设计两方面综述,引出了研究目标及设计方法。依据隔振设计原理,针对某泵类动力设备隔振参数得到了设计指标,确定了基于金属螺旋弹簧的大承载隔振器功能结构。(2)隔振弹簧以组合弹簧的基本形式,基于序列二次规划法(SQP)进行了以承载为目标的优化设计,经过排布和参数优化后最大承载由37.9 t增加到50 t,提升幅度为32%,可见该优化方法是十分可靠的。建立了弹簧有限元模型,进行了刚度性能和安全强度的分析,开展了隔振弹簧样件的刚度试验,从仿真计算到试验结果,充分说明优化设计的有效性和工程试制的一致性。(3)利用经验公式法对橡胶阻尼支座进行了结构设计与优化,依据优化方案开展了基于Mooney-Rivlin超弹性模型的有限元计算,优化后的刚度性能有了明显改善,且与橡胶支座的试验结果较为一致。建立了支座串联弹簧作用下的有限元模型,进行了动/静刚度分析得到了隔振器的整体刚度性能,并开展了支座串联下的刚度试验,试验结果符合设计预期。(4)对大承载隔振器进行了包括上下安装壳体的结构设计,建立了整体的有限元模型并进行了性能分析,最后开展了样件试验。刚度性能分析显示,轴向静刚度kv=14.99kN/mm,径向静刚度kr=10.12 kN/mm,满足隔振性能需求;安全强度分析显示,各结构的危险应力值均在所选材料强度范围之内,能保证最大工作载荷下的安全隔振;隔振效果分析显示,隔振系统的主频为3.7 Hz,符合隔振设计原理,隔振效果较好;承载与刚度性能试验显示,最大工作载荷作用下隔振器仍处于弹性变形区间,满足大承载需求,轴向刚度与径向刚度随载荷增加而逐渐增加,工作载荷下轴向刚度增至15.5kN/mm,径向刚度增至11.5 kN/mm,满足设计指标。

施炯玮[6](2020)在《基于全过程的矮塔斜拉桥动力响应与耦合振动分析》文中提出矮塔斜拉桥作为二十一世纪的新型桥型,由于其力学性能好、美观度高、跨径布置灵活、经济性好等优点,被广大的桥梁设计师们用于枢纽的连接、江河的跨越或山路的架接等。由于矮塔斜拉桥自身结构比较柔的原因,在悬臂施工过程以及成桥运营阶段,桥梁自身的振动特性以及动力响应一直是现阶段专家学者们所关注的重点,尤其是当汽车车辆行驶于桥面时,由于路面不平度等内在因素以及风荷载等外力干扰所可能造成的汽车-桥梁耦合振动是成桥运营阶段的一大安全隐患。所以,开展关于矮塔斜拉桥施工至成桥全过程的动力特性分析以及汽车-桥梁耦合振动的动力响应研究不仅具有重要的理论意义,对实际的工程也存在一定的实用价值。以有限元法和结构动力学为研究基础,沿用传统的弹簧-质量体系,建立了桥梁和三轴九自由度车辆模型的振动方程,并依据力的平衡和位移协调条件将两者进行耦合。通过将模态综合叠加法和隐式Newmark-β数值计算方法相结合,在MATLAB中自编程序对汽车-桥梁耦合振动方程进行求解。以京杭运河桥为研究对象,在Midas/Civil中依据剪力-柔性梁格理论,建立京杭运河桥从悬臂浇筑阶段到成桥运营阶段的全过程梁格模型,并分别对成桥运营阶段主梁和索塔的前十阶自振特性,悬臂浇筑阶段主梁前三阶自振频率随悬臂长度的变化规律,以及施工过程中挂篮质量、可能出现的横向不对称荷载和竖向冲击荷载对主梁动力特性的影响进行计算分析。结果表明:京杭运河桥的基本振型为主梁的正对称竖弯,主梁的抗水平侧移刚度较大,但模态比较密集,在一定的频率宽度范围内,一个动荷载的激励可能会引起多个振型的强烈振动;施工过程中挂篮质量和可能出现的横向不对称荷载对主梁振动特性的影响有限,但主梁在最大双悬臂状态时,悬臂端竖向位移和索塔底部的弯矩对可能出现的竖向冲击荷载非常敏感,在该作用下两项数值被分别放大了1.75倍和2.05倍。根据中国标准GB/T 7031-2005中给出的路面功率谱密度函数的拟合公式,采用谐波叠加法模拟了车速在36km/h144km/h范围内A、B、C三个等级道路的路面不平度曲线。通过自编程序在MATLAB中求解考虑路面不平度后京杭运河桥的最大静力效应值和最大动效应值,并计算分析了36km/h、54km/h、72km/h、90km/h、108km/h、126km/h和144km/h七种车速和A级、B级、C级三种道路等级分别对京杭运河桥动力放大系数和冲击系数的影响,与现行规范《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)中通过给定公式计算得到的结果进行了比较。结果表明:动力放大系数和冲击系数与车速之间不存在线性变化,关系比较复杂,而与路面不平度之间则呈现出单调递增关系,即路面状况越差,道路等级越低,动力放大系数和冲击系数越大。道路等级为A级和B级时,动力放大系数和冲击系数的计算值与规范值基本吻合,但当道路等级降为C级时,两者之间存在明显的差异,规范值均普遍偏低。由此说明,我国规范中给出的相关冲击系数的计算公式还存在一定的缺陷,无法全部涵盖可能出现的情况,未来还需要作出进一步的优化和改善。

金天贺[7](2020)在《基于磁流变技术的高速列车半主动悬挂系统研究》文中研究说明针对高速列车运行速度提高后车辆振动加剧、轮轨磨耗后车辆易发生蛇行失稳、提速过程中车体横向共振等问题,开展基于磁流变(Magneto-rheological,MR)技术的高速列车半主动悬挂系统研究,旨在提高车辆的乘坐舒适性,从悬挂系统角度保证列车的行驶安全性和运行稳定性。磁流变液(Magneto-rheological fluid,MRF)是一种新型智能材料,基于MR技术设计新型半主动减振器结构,可以为高速列车装备具有可控参数性能的半主动悬挂系统,并达到与主动悬挂系统同等的减振效果,且具有结构简单、能耗小、响应快和安全性高等优点。但基于MR技术的高速列车半主动悬挂系统还存在很多亟待解决的科学问题,针对高速列车运行过程中遇到的失稳风险高、平稳性低等工程实际问题也存在很大的研究空白,一些理论和实际应用问题仍需要进一步解决。基于此,本文以降低高速列车振动、提高车辆运行稳定性为研究目的,采用理论分析、仿真计算和试验研究相结合的方法,研究了可控刚度或阻尼MR减振器设计、半主动悬挂系统与控制策略设计、试验测试与评估等内容。具体研究工作包括以下几个方面:1、高速列车可变刚度(Variable stiffness,VS)悬挂系统适应性研究。随着列车运行速度的提高,轨道激励频率逐渐增大,在某一运行速度时轨道激励频率等于车辆横向固有振动频率,导致车体发生横向共振现象,极大地威胁列车的运行安全性、降低车辆的乘坐舒适性。由于主要研究列车的横向动力学性能,为了更好地展现车体横向共振这一现象,故根据某型轨道列车参数、利用数值计算软件Matlab/Simulink有针对性地建立了包含VS-MR二系横向减振器的轨道车辆17自由度横向动力学经典模型,设计了避免车体横向共振的on-off开关控制策略,在车体发生横向共振时切换二系悬挂系统的横向刚度值,通过改变刚度来改变车体横向固有振动频率,从而实现避免车体横向共振的目的。结果表明采用VS二系横向悬挂系统可有效避免列车车体横向共振、大幅降低车辆横向振动传递率和车体振动加速度,与被动悬挂系统相比,车体的横向加速度、摇头加速度和侧滚加速度均方根(Root mean square,RMS)值分别降低40.41%、17.5%和42.75%。2、高速列车可变阻尼(Variable damping,VD)悬挂系统适应性研究。列车在高速运行的过程中,车辆振动幅值大幅增加、安全性和乘坐舒适性降低,且由于我国高速铁路线路具有曲线线路多变、线路跨距大等特点,列车在运行过程中也会遇到平稳性和稳定性降低的问题,基于此,开展了VD二系悬挂系统研究。为更加真实地模拟轨道车辆的运用状态,利用多体动力学软件Simpack建立了高速车辆46自由度动力学模型,并充分考虑车辆系统的多种非线性因素和实测轨道激励。仿真计算结果表明高速列车采用VD抗蛇行减振器和VD二系横向减振器来控制抗蛇行阻尼和二系横向阻尼参数的变化,使它们达到优良的组合阻尼参数,可明显提高车辆动力学性能,使得车体横向加速度、平稳性指标、脱轨系数、轮轨横向力和磨耗功率最值相对于标准阻尼参数分别降低16.4%、14.0%、17.2%、3.9%和85.4%,非线性临界速度达640 km/h。采用VD抗蛇行减振器,可使高速列车更好地适用于不同运用工况,使车辆始终保持较好的运行性能,明显提高车辆乘坐舒适性并保障运行安全性,车体摇头加速度、转向架横摆和摇头位移分别降低40.2%、29.0%和51.3%。针对在直线工况中随着车速增加应适当提高抗蛇行阻尼,而随着通过曲线半径减小应适当降低抗蛇行阻尼这一相互矛盾的问题,通过监控车辆动力学参数判断车辆运行工况,采用VD-MR抗蛇行减振器,并根据不同运行工况控制相应的阻尼力,可为解决该矛盾寻找新途径。3、高速列车可变刚度可变阻尼(Variable stiffness variable damping,VSVD)悬挂系统适应性研究。不同轮轨接触状态时车辆的动力学性能不同,抗蛇行减振器主要影响车辆的横向动力学性能和蛇行运动稳定性。普通油压减振器由于油压液泄漏、橡胶节点老化等因素会导致抗蛇行刚度和阻尼参数发生变化,且随着列车运行速度的大幅提高(尤其超过300 km/h后),外部激扰频率会增加并接近或超过车辆/轨道系统固有频率,从而导致轮轨相互作用增强、列车整体或局部共振以及构架失稳等。因此,开展了VSVD抗蛇行减振器对轮轨磨耗的适应性研究,建立了基于MR技术的VSVD抗蛇行减振器动力学数学模型,通过动力学软件Simpack和Matlab/Simulink联合仿真,设计了可避免轮轨磨耗接触状态不良时构架蛇行失稳的模糊控制算法。结果表明通过控制抗蛇行减振器的刚度和阻尼参数可大幅改善磨耗轮轨接触不良时的车辆运行性能,保证构架不发生蛇行失稳,与安装被动悬挂系统的车辆相比,车体横向加速度和摇头加速度分别降低22.4%和25.5%,构架横向加速度和摇头加速度分别降低16.0%和65.6%,脱轨系数、轮轨横向力和轮对横向位移分别降低53.9%、40.8%和20.6%。4、高速列车可变刚度(VS)悬挂系统有效性试验研究。为验证高速列车安装可控刚度二系横向悬挂系统的有效性,首先,设计加工了一个1/8比例轨道车辆模型、设计加工了两个VS-MR减振器;然后设计了一个可用于该车辆模型的VS半主动悬挂系统并搭建了车辆振动测试平台;随后,基于on-off开关和短时傅里叶变换(Short-time Fourier transform,STFT)算法设计了避免车体横向共振的控制策略;最后,进行了试验研究和评估。试验结果表明,所设计的VS-MR减振器具有优良的刚度可控性,当线圈电流从0增加到0.8 A时,等效刚度系数增大了3.7倍,突破了一般MR减振器仅阻尼参数可控的瓶颈;所设计的VS半主动悬挂系统及其控制算法可有效避免车体横向共振,与被动悬挂系统相比,振动传递率大幅降低,尤其是在共振频率附近,在谐波激励和随机激励下的车体横向加速度RMS值降低幅度均超过了22%。5、高速列车多功能可变刚度可变阻尼(VSVD)半主动悬挂系统设计与试验评估。首先设计了VS-磁流变弹性体(Magneto-rheological elastomer,MRE)隔振器和VD-MR阻尼器;然后设计制造了一个高速列车VSVD半主动悬挂系统,该悬挂系统包括四个VS-MRE隔振器和两个VD-MR阻尼器;随后设计了多功能VSVD半主动悬挂系统的控制算法,包括基于on-off开关及STFT算法的VS控制器和基于天棚阻尼(Sky-hook)的VD控制器。试验测试结果表明,所设计的多功能VSVD半主动悬挂系统不仅可有效避免车体横向共振,而且可大幅降低车体横向振动加速度;在谐波振动激励作用时,与被动(开关关闭)悬挂相比,被动(开关打开)悬挂、VS悬挂、VD悬挂和多功能VSVD半主动悬挂的车体加速度RMS值分别降低了54.7%、41.6%、56.7%和68.8%;在较宽的振动频率范围内,多功能VSVD悬挂具有最佳的振动衰减能力和最小的振动传递率,可有效避免车体横向共振;在随机激励作用时,与被动(开关关闭)悬挂系统相比,VS悬挂、VD悬挂和多功能VSVD悬挂系统的车体加速度RMS值分别降低了31.3%、44.2%和55.7%。多功能VSVD半主动悬挂系统表现出了最佳的减振性能,且具备应用于实际高速列车悬挂系统的可拓展性以及较高的故障失效安全可靠性。

周立明[8](2020)在《基于车桥耦合振动的桥梁快速测试与诊断》文中研究表明我国正处于新型工业化和新型城镇化的快速发展时期,大批重大基础设施项目已经完成或相继开工建设。与此同时,工程结构在环境侵蚀、材料劣化、日常服役荷载等作用下逐渐发生性能退化。近年来桥梁坍塌事故频发,造成了重大经济损失和人员伤亡并产生了极其恶劣的社会影响。因此,对规模庞大、系统复杂的基础设施进行有效地维护管理并保障其安全运营是国内外关注的共同课题,大量的科学研究与工程实践表明,利用检测技术和健康监测技术发现桥梁的早期损伤和安全隐患是解决该问题的有效途径。但是基于定期检测的桥梁技术状况评定主要以人工为主,费时费力;基于各类先进传感器的桥梁健康监测技术获得的海量监测数据难以分析出结构损伤,且健康监测系统价格昂贵难以广泛应用于中小桥梁。随着自动化和快速测试技术的研究与发展并逐步应用于桥面损伤、桥身裂纹、拉索断丝、桥墩下沉等的检测,明显提高了测试效率。近年来冲击振动测试理论逐渐发展并开始应用于工程实际,其优势在于同时测量结构的输入和输出而得到更深层次的结构参数,但是由于在激励方式和理论开发方面受到限制而没有得到广泛应用。针对这个问题,本文提出了一种基于车桥耦合振动的桥梁的快速测试与诊断方法,论文的研究内容及创新点如下:(1)基于车桥耦合振动的桥梁快速测试整体思路及激振设备研发。针对传统的力锤或激振器无法有效激起桥梁的振动模态和实际工程应用效率低的问题,本文提出了一种基于车桥耦合振动的桥梁快速测试方法,该方法利用移动车辆代替力锤或者激振器直接对桥梁进行激励,在测试过程中监测车轮力和桥梁的响应,利用冲击振动测试的思想对桥梁进行深层次参数识别。并对荷载产生设备进行了研发和改进,开发了一种适用于车桥耦合振动快速测试理论的测试车辆,通过软硬件一体化,该车集成了有效的激振设备和成套的控制系统,能够方便快捷地激起桥梁的多阶振动模态和满足桥梁深层次参数识别的要求。(2)提出了基于车桥耦合振动的桥梁快速测试理论。传统的冲击振动测试方法主要借助力锤或激振器对桥梁进行指定参考点冲击,为了有效激起桥梁的振动通常对桥梁进行分块测试,然后对各分块进行数据融合,相关的理论有多参考点、单参考点、无参考点等方法。本文提出的基于车桥耦合振动的桥梁快速测试方法,以移动车辆代替传统冲击装置,测试过程中移动车辆在桥面上发生着时空变化,不同于传统冲击位置是桥面上的离散点,移动车辆作用在桥面上的是多轴同时激励的连续车轮力。传统的理论方法已经不再适用,需要开发一套适用于车桥耦合振动进行桥梁测试的理论,该理论主要包括通过识别车轮力将复杂的车桥耦合振动解耦为独立的车辆振动系统和桥梁振动系统;然后将多轴连续车轮力通过荷载分配函数等效为节点荷载,包括节点竖向荷载和弯矩荷载,从而将桥梁看作是一个复杂的多输入多输出振动系统;最后利用基于输入和输出数据估算的位移频响函数矩阵进行模态参数识别和柔度矩阵识别,包括频响函数提取、奇异值分解、增强频响函数重构、模态缩放系数识别等。并通过实验和数值模拟验证了算法的有效性。(3)研究了基于车桥耦合振动与长标距应变测量的桥梁快速测试方法。为了提高利用冲击振动思想进行桥梁结构柔度识别的性能,结合车桥耦合振动和长标距应变传感器宏微观测量的优势,本文提出了基于车桥耦合振动的应变柔度和位移柔度识别方法。创新方法利用移动车辆代替传统的力锤或激振器对桥梁进行激励,利用长标距应变传感器代替加速度计,在测试过程中同时采集车轮力和结构的长标距应变,通过车轮力对车桥耦合系统进行解耦合,并将桥梁看作是一个以车轮力为输入以长标距应变为输出的线性时不变系统,结合了长标距应变传感技术宏微观结合的独特优势,实现了桥梁应变柔度和位移柔度的双重反演。基于以上识别的参数建立损伤识别的指标,其中本文得到的柔度矩阵是结构的深层次参数,能够反映结构的刚度分布,是建立损伤指标的重要参数,并且利用识别的柔度矩阵能够预测结构在任意静载作用下的变形,基于以上分析结合现行的桥梁评估规范进行桥梁快速评估。(4)提出了基于改进的Prony方法的结构柔度识别理论。结构柔度矩阵的准确估计对于挠度预测、损伤检测、有限元模型修正等实际工程问题至关重要。本文提出了一种利用受噪声干扰的输入和输出信号来估计结构柔度矩阵的新方法。首先利用采集的冲击力和结构的加速度响应计算结构的脉冲响应矩阵,然后利用位移振型的正交性构造增强的脉冲响应函数并通过Cadzow算法对其进行去噪处理,最后改进了传统的Prony方法识别出结构的基本模态参数和柔度矩阵。增强脉冲响应函数在以上模态参数识别过程中具有独特的优势,它在空间域上将多维的脉冲响应函数降维为单自由度脉冲响应函数,在时间域上将多模态的脉冲响应函数降阶为单模态脉冲响应函数,实现了将多自由度的多模态耦合的复杂问题转化为单自由度单模态脉冲响应函数进行模态参数识别的简单问题,能够准确识别结构的频率、阻尼比、模态缩放系数,进而得到结构的柔度。数值仿真和试验室实验验证了所提出的理论的正确性。本文将基于车桥耦合振动的桥梁快速测试方法与理论应用于实际工程。首次将开发的测试车辆应用于实桥测试,配合力锤激励进行了多种工况下的桥梁测试方案,包括多参考点定点冲击、移动连续冲击和车桥耦合。结果表明通过测试车辆能够方便快捷地实现对桥梁的有效激励,满足深层次参数识别的要求。

马顺顺[9](2020)在《高温超导磁悬浮车辆曲线通过特性仿真研究》文中研究表明高温超导磁悬浮利用了第二类非理想超导体的磁通钉扎特性,具有无源自稳定、环境友好、无机械摩擦等优点,正日益受到世界多国的关注。目前世界范围内建成了多条高温超导磁悬浮试验线,并开展了大量高温超导磁悬浮轨道交通相关的基础研究,结果表明高温超导磁悬浮列车具有高速运行的潜力,未来应用前景广泛。高温超导磁悬浮技术正处于从实验室走向工程化应用的关键阶段,仍存在许多工程化问题亟待探索和解决,开展高温超导磁悬浮车辆系统动力学研究将有力推进高温超导磁悬浮技术的发展。本文围绕高温超导磁悬浮列车通过曲线线路时车桥耦合系统的动力学响应,开展了如下研究:(1)从高温超导块材悬浮特性出发探究其悬浮稳定性,仿真研究了高温超导块材内部磁通流动和磁通蠕动对高温超导块材悬浮漂移特性的影响,并实验研究了横、垂向振动激扰的幅值、频率以及场冷高度对块材悬浮漂移的影响规律,分析了磁通流动效应和磁通蠕动效应对块材悬浮漂移的作用机理。(2)建立了在永磁轨道曲线线路上运行的高温超导磁悬浮列车-桥梁耦合动力学模型,采用Euler-Bernoulli梁模型建立桥梁动力学模型,悬浮导向力采用横垂向耦合的二维电磁力数学模型,基于多体动力学仿真软件Universal Mechanism(UM)进行仿真建模。(3)从车辆悬挂系统参数出发,仿真研究了高温超导磁悬浮列车通过混凝土简支梁曲线线路时车桥耦合系统的动力学响应,分析了二系悬挂垂向刚度、阻尼以及横向刚度、阻尼对耦合系统动力学响应的影响规律,提出了二系悬挂参数的建议参考值,并分析了不同运行速度下车/桥耦合系统的动力学响应。(4)从桥梁线路参数出发,仿真研究了高温超导磁悬浮列车通过曲线线路时的车桥耦合动力学响应,分析了不同轨道梁跨距、超高工况、桥梁支座安装刚度下车桥耦合系统动力学特性及影响规律,提出了桥梁线路参数的建议值。考虑轨道不平顺激扰,采用Sperling指数对不同速度通过曲线线路时的车辆平稳性进行了评价,结果表明在运行速度100~600km/h时高温超导磁悬浮列车平稳性指标均达到“优”等级。本文研究了高温超导块材的悬浮特性和高温超导磁悬浮车/桥耦合系统曲线通过特性,为高温超导磁悬浮车辆以及桥梁线路的动力学设计提供了参考。

张焱焜[10](2020)在《基于模糊自适应PID控制的高速磁浮列车-桥梁耦合系统动力研究》文中指出随着人类科学技术的发展以及物质生活水平的提高,人们对出行的便捷性与舒适性提出了越来越高的要求,使得高速磁浮列车受到了越来越多的关注。同时,高速磁浮交通克服了传统轮轨交通依靠轮轨最大摩擦力为驱动的速度上限的限制,能有效弥补现有交通工具中高速客运列车与客运飞机之间的速度区间,进而可以解决中长距离城市间的客运需要。此外,为追求更高速度,一些专家学者提出了高速磁浮列车在真空环境中运行而避免空气阻力,使得高速磁浮交通理论速度超过1000km/h以上。因此,作为一种新型的交通工具,高速磁浮交通有望成为新一代高速客运交通工具的引领者。传统轮轨高速列车发现,高速列车在桥梁上运行时,运行速度的增加会一定程度上加剧桥梁的动力响应。因此,为确保高速磁浮列车在桥梁上运行时的安全性以及舒适性,建立较为准确的高速磁浮列车—桥梁动力耦合系统对磁浮线路的设计以及优化至关重要。基于此,本文针对高速磁浮列车—桥梁耦合系统,主要进行了如下研究工作:(1)建立了高速磁浮列车—桥梁耦合动力模型,并引入了一种高效的模糊自适应PID磁浮控制系统,提取各时间步下较为准确的电磁力,进而对高速磁浮列车—桥梁耦合系统进行动力响应分析。(2)以轨道不平顺为激励,分析了不同车速、桥梁跨数、桥梁阻尼、桥梁刚度等因素对系统竖向动力响应的影响,并参照相关规范对车体舒适度以及桥梁动力响应进行评价。(3)参照既有研究,以传统轮轨列车一系悬挂系统模型替代磁浮控制系统对高速磁浮列车—桥梁耦合系统竖向动力响应进行对比,分析了磁浮控制系统的引入对磁浮列车动力响应的影响。研究结果表明,控制系统的引入能显着降低车体的动力响应。(4)同时考虑磁浮列车的沉浮、点头、横摆、摇头、侧滚运动,将磁浮列车视为9刚体45自由度系统,建立了三维高速磁浮列车—桥梁耦合系统模型,并进行了动力响应分析。

二、弹性简单悬挂系统中弹性支座的技术特性(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、弹性简单悬挂系统中弹性支座的技术特性(论文提纲范文)

(1)横向止档对车辆动力学行为的影响研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 二系横向止档系统概述
    1.3 车辆弹性碰撞系统非线性动力学的研究现状
    1.4 本文的主要研究内容
2 车辆含横向止档弹性碰撞系统的基础理论
    2.1 混沌理论
        2.1.1 混沌理论概述
        2.1.2 混沌运动的基本特征
        2.1.3 通往混沌道路的途径
        2.1.4 混沌的判别方法
    2.2 分岔理论
        2.2.1 分岔理论简介
        2.2.2 经典分岔类型
    2.3 周期解稳定性的Floquet理论
        2.3.1 费洛凯理论简介
        2.3.2 周期解的Poincaré映射
3 单自由度车辆横向止档弹性碰撞系统的动力学研究
    3.1 工程背景
    3.2 单自由度车辆横向弹性碰撞系统模型及其运动微分方程
        3.2.1 单自由度车辆横向弹性碰撞系统的建立
        3.2.2 微分方程的建立
        3.2.3 模型动力学微分方程求解
    3.3 系统的Poincaré映射与稳定性分析
        3.3.1 系统'n-1-1周期运动的周期解
        3.3.2 车辆止档系统的Poincaré映射
        3.3.3 系统的Floquet特征乘子式稳定性分析
    3.4 包含叉式分岔的倍化分岔及通往混沌的道路
    3.5 本章总结
4 两自由度车辆横向止档弹性碰撞系统的动力学研究
    4.1 工程背景
    4.2 两自由度车辆含横向止档弹性碰撞的运动微分方程及其周期解
        4.2.1 构建力学模型
        4.2.2 运动微分方程的建立
        4.2.3 模型动力学微分方程的求解
    4.3 系统的Poincaré映射与稳定性分析
        4.3.1 周期解的稳定性分析
        4.3.2 系统的Floquet特征乘子式稳定性分析
    4.4 不同频率对车辆横向止档系统的影响
    4.5 本章总结
5 三自由度车辆横向止档弹性碰撞系统的动力学研究
    5.1 工程背景
    5.2 三自由度车辆横向弹性碰撞系统模型及其运动微分方程
        5.2.1 三自由度车辆横向弹性碰撞系统的建立
        5.2.2 微分方程的建立和求解。
        5.2.3 系统的Floquet特征乘子式稳定性分析
    5.3 系统的混沌转迁与动力学行为分析
        5.3.1 低频对车辆横向止档系统动力学特性的影响
        5.3.2 霍普夫分岔通向混沌的演化过程
        5.3.3 倍化分岔系统的周期运动的分岔混沌现象
    5.4 本章总结
结论
致谢
参考文献

(2)重卡板簧悬挂优化及对整车平顺性影响的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 汽车悬挂系统国内外研究现状
    1.3 本文研究内容
第2章 新型板簧悬挂系统结构设计
    2.1 引言
    2.2 板簧悬挂系统动力学模型
    2.3 新型板簧簧片的设计计算
    2.4 板簧支座及副簧支架设计
    2.5 改进前后钢板弹簧设计参数对比结果
        2.5.1 改进前原普通多片钢板弹簧设计参数
        2.5.2 改进后的变刚度钢板弹簧设计参数
        2.5.3 改进前后效果对比
    2.6 本章小结
第3章 新型板簧有限元建模及分析
    3.1 引言
    3.2 三维建模
    3.3 模型前处理
    3.4 有限元计算结果分析
    3.5 本章小结
第4章 整车刚柔耦合多体动力学建模
    4.1 引言
    4.2 刚柔耦合多体动力学建模理论基础
    4.3 驾驶室多柔体动力学建模
        4.3.1 驾驶室有限元建模及模态分析
        4.3.2 驾驶室模态测试
    4.4 车架多柔体动力学建模
        4.4.1 车架有限元建模及模态分析
        4.4.2 车架模态测试
    4.5 ADAMS中整车刚柔耦合多体动力学模型的建立
    4.6 本章小结
第5章 整车动力学特性研究
    5.1 引言
    5.2 整车动力学性能仿真与验证
        5.2.1 输入仿真动力源特性
        5.2.2 确定仿真试验路面
        5.2.3 整车仿真模型及振动信号输入
        5.2.4 整车道路试验
    5.3 原板簧与新板簧整车平顺性对比研究
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
学位论文评阅及答辩情况表

(3)轨下支承失效下高速铁路频域响应(论文提纲范文)

摘要
abstract
主要符号说明
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 世界高速铁路发展概况
        1.1.2 我国高速铁路发展概况
    1.2 高速铁路发展带来的新问题
        1.2.1 轨道扣件失效
        1.2.2 轨道板脱空
        1.2.3 路基不均匀沉降的形成
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 高速车辆-轨道-桥梁耦合动力学研究
        1.3.2 高速车辆-轨道-路基耦合动力学研究
        1.3.3 轨下支承失效理论研究
    1.4 主要研究内容
第二章 高速铁路垂向耦合系统动力学频域分析模型
    2.1 关于高速铁路车辆-轨道-桥梁垂向耦合动力学模型建模的讨论
        2.1.1 车辆-轨道-桥梁动力相互作用系统模型
        2.1.2 高速列车垂向耦合频域计算
        2.1.3 轨道-桥梁垂向耦合频域计算
    2.2 关于高速铁路车辆-轨道-路基垂向耦合动力学模型建模的讨论
        2.2.1 车辆-轨道-路基动力相互作用系统模型
        2.2.2 轨道-路基垂向耦合频域计算
        2.2.3 弹性地基梁-体空间模型
    2.3 轮轨接触关系
    2.4 轮轨动态相互作用力计算
    2.5 轨道结构功率流评价指标
    2.6 本章小结
第三章 钢轨扣件失效下高速铁路频域响应
    3.1 扣件失效工况模拟
    3.2 扣件失效对轨道-桥梁系统振动响应的影响分析
        3.2.1 车辆-轨道-桥梁系统计算参数
        3.2.2 轨道-桥梁系统动柔度分析
        3.2.3 轨道不平顺激励下轮轨振动响应分析
        3.2.4 轨道振动响应
    3.3 扣件失效对高速铁路车辆-轨道-桥梁系统振动能量传递的影响
        3.3.1 轨道-桥梁结构功率流分布
        3.3.2 轨道-桥梁结构功率流传递率
    3.4 本章小结
第四章 轨道板脱空下高速铁路频域响应
    4.1 轨道板脱空型式及模型参数
        4.1.1 脱空型式
        4.1.2 计算模型参数
    4.2 板端脱空对高速铁路车辆-轨道-桥梁系统振动响应的影响分析
        4.2.1 轨道-桥梁系统动柔度分析
        4.2.2 轮轨振动响应分析
    4.3 板端脱空对高速铁路车辆-轨道-路基系统振动能量传递的影响
        4.3.1 轨道-桥梁结构功率流分布
        4.3.2 轨道-桥梁结构功率流传递率
    4.4 板中脱空对高速铁路车辆-轨道-路基系统振动响应的影响分析
        4.4.1 轨道-桥梁系统动柔度分析
        4.4.2 轮轨振动响应分析
    4.5 板中脱空对高速铁路车辆-轨道-路基系统振动能量传递的影响
        4.5.1 轨道-桥梁结构功率流分布
        4.5.2 轨道-桥梁结构功率流传递率
    4.6 本章小结
第五章 路基不均匀沉降下高速铁路频域响应
    5.1 路基不均匀沉降下轨道-路基系统静力学分析
        5.1.1 典型路基不均匀沉降对轨道结构的影响
        5.1.2 路基不均匀沉降对轨道结构变形的影响
        5.1.3 路基不均匀沉降对轨道结构受力的影响
    5.2 路基不均匀沉降对轨道-路基系统的影响分析
    5.3 路基不均匀沉降对高速铁路车辆振动响应的影响
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 本文主要研究工作回顾
    6.2 研究展望
参考文献
个人简历 在读期间发表的学术论文
致谢

(4)带式输送机巡检机器人半主动悬挂的结构设计与研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题背景与意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 悬挂结构简介
    1.5 主要研究内容与安排
2 磁电混合悬浮式半主动悬挂结构及原理
    2.1 半主动悬挂种类
        2.1.1 阻尼可调式半主动悬挂
        2.1.2 刚度可调式半主动悬挂
        2.1.3 电磁悬挂
    2.2 磁电混合悬浮系统
        2.2.1 磁电混合悬浮结构
        2.2.2 磁电混合悬浮原理
    2.3 磁电混合悬浮式液压阻尼器
        2.3.1 液压阻尼器结构
        2.3.2 液压阻尼器工作原理
    2.4 本章小结
3 系统动力学模型
    3.1 力学模型
        3.1.1 电磁力数学模型
        3.1.2 阻尼力数学模型
        3.1.3 路面激励数学模型
    3.2 系统振动数学模型
        3.2.1 系统振动状态方程
        3.2.2 等效刚度与等效阻尼
    3.3 本章小结
4 仿真建模与分析
    4.1 AMESim仿真平台建模
    4.2 Simulink控制模块
        4.2.1 PID控制策略
        4.2.2 白噪声激励信号
    4.3 联合仿真结果与分析
    4.4 本章小结
5 实验装置与测试系统的搭建
    5.1 系统硬件
        5.1.1 系统硬件的组成
        5.1.2 系统硬件的选型
    5.2 系统软件
    5.3 本章小结
6 实验结果验证与分析
    6.1 实验结果与仿真结果对比
    6.2 实验结果分析
    6.3 阻尼器变刚度研究
    6.4 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间的主要科研成果

(5)基于金属螺旋弹簧的大承载隔振器设计及样件试验(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 常见隔振器的应用现状
        1.2.1 金属类隔振器
        1.2.2 橡胶隔振器
        1.2.3 空气弹簧隔振器
        1.2.4 大承载隔振器的方案选取
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 金属螺旋弹簧隔振技术研究现状
        1.3.2 螺旋弹簧优化设计研究现状
    1.4 本文研究思路及内容
    1.5 本章小结
第2章 隔振设计原理
    2.1 隔振理论基础
        2.1.1 隔振分类
        2.1.2 隔振原理
        2.1.3 隔振评价
    2.2 隔振设计步骤
        2.2.1 设计准则
        2.2.2 设计须知
        2.2.3 设计流程
    2.3 大承载隔振器的设计目标
        2.3.1 目标设备的隔振设计
        2.3.2 大承载隔振器的功能结构
    2.4 本章小结
第3章 隔振弹簧组的大承载优化设计
    3.1 螺旋弹簧基本理论及设计准则
        3.1.1 螺旋弹簧的基本理论
        3.1.2 螺旋弹簧的设计流程
        3.1.3 组合弹簧的设计准则
    3.2 SQP优化原理及应用
    3.3 隔振弹簧排布的优化设计
        3.3.1 隔振弹簧的设计要求
        3.3.2 不同排布方案的说明
        3.3.3 排布优化的约束条件
        3.3.4 弹簧排布的最优方案
    3.4 隔振弹簧参数的优化设计
        3.4.1 参数优化的变量选取与约束条件
        3.4.2 弹簧参数的优化结果
        3.4.3 隔振弹簧的最优设计方案
    3.5 隔振弹簧的有限元分析验证
        3.5.1 隔振弹簧的有限元建模
        3.5.2 刚度性能的分析验证
        3.5.3 安全强度的分析验证
    3.6 隔振弹簧样件的刚度试验
        3.6.1 试验设备与方法
        3.6.2 隔振弹簧的刚度性能
    3.7 本章小结
第4章 橡胶阻尼支座的设计分析
    4.1 橡胶的超弹性特性
        4.1.1 超弹性本构模型介绍
        4.1.2 Mooney-Rivlin模型的参数选取
    4.2 橡胶支座的结构设计
        4.2.1 基于经验公式的橡胶层设计
        4.2.2 橡胶支座的结构优化
        4.2.3 橡胶支座的有限元分析与试验
    4.3 橡胶支座串联隔振弹簧的性能分析
        4.3.1 静刚度分析
        4.3.2 动刚度分析
        4.3.3 支座串联下的刚度试验
    4.4 本章小结
第5章 大承载隔振器的性能分析及样件试验
    5.1 隔振器整体结构设计与性能分析
        5.1.1 隔振器整体结构示意
        5.1.2 隔振器整体的有限元建模
        5.1.3 刚度性能分析
        5.1.4 安全强度分析
        5.1.5 隔振效果分析
    5.2 隔振器样件的承载及刚度试验
        5.2.1 试验设备与方法
        5.2.2 隔振器的承载与刚度性能
    5.3 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目
学位论文数据集

(6)基于全过程的矮塔斜拉桥动力响应与耦合振动分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 矮塔斜拉桥的起源及其发展历程
    1.2 矮塔斜拉桥在国内外的研究现状
        1.2.1 矮塔斜拉桥构造特点及受力特性
        1.2.2 矮塔斜拉桥静力特性研究
        1.2.3 矮塔斜拉桥动力特性研究
    1.3 公路桥梁耦合振动在国内外的研究现状
        1.3.1 风—汽车相互作用研究现状
        1.3.2 汽车—桥梁相互作用研究现状
        1.3.3 桥梁抖振研究现状
        1.3.4 风—汽车—桥梁耦合振动研究现状
    1.4 本文主要研究内容
第二章 汽车—桥梁耦合振动模型及数值计算方法
    2.1 结构动力学基本原理
        2.1.1 D’Alembert原理
        2.1.2 虚功原理
        2.1.3 Hamilton原理
        2.1.4 Lagrange方程
    2.2 桥梁模型及动力学方程
    2.3 车辆模型及动力学方程
        2.3.1 车辆模型及运动方程
        2.3.2 车辆振动方程的矩阵化
    2.4 汽车—桥梁耦合振动方程
    2.5 动力反应数值分析方法及流程
        2.5.1 分析方法
        2.5.2 计算流程
    2.6 本章小结
第三章 施工及成桥阶段动力响应分析
    3.1 工程背景
    3.2 空间有限元模型
    3.3 成桥阶段动力响应分析
    3.4 施工阶段动力响应分析
        3.4.1 悬臂浇筑全过程
        3.4.2 施工挂篮质量的影响
        3.4.3 横桥向不对称荷载的影响
        3.4.4 竖向冲击荷载的影响
    3.5 本章小结
第四章 成桥阶段矮塔斜拉桥耦合振动分析
    4.1 路面不平度的模拟分析
        4.1.1 路面不平度的数学模型
        4.1.2 路面不平度的激励函数
        4.1.3 路面不平度的数值模拟
    4.2 汽车—桥梁耦合振动响应分析
        4.2.1 车速的影响
        4.2.2 路面不平度的影响
    4.3 动力冲击系数的计算与分析
        4.3.1 车速的影响
        4.3.2 路面不平度的影响
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 对本文分析的总结
    5.2 对未来研究的展望
参考文献
图表目录
致谢
作者简历
攻读硕士期间论文发表情况

(7)基于磁流变技术的高速列车半主动悬挂系统研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 轨道车辆二系悬挂系统研究现状与发展趋势
        1.2.1 被动悬挂系统
        1.2.2 主动悬挂系统
        1.2.3 半主动悬挂系统
    1.3 基于磁流变技术的半主动悬挂系统研究现状与发展趋势
        1.3.1 磁流变液
        1.3.2 基于磁流变技术的半主动悬挂系统及其应用
    1.4 本文研究目的和主要研究内容
2 高速列车可变刚度悬挂系统适应性研究
    2.1 高速列车横向动力学模型
        2.1.1 车体动力学方程
        2.1.2 转向架动力学方程
        2.1.3 轮对动力学方程
        2.1.4 高速列车系统状态空间方程
    2.2 轨道随机不平顺激励
        2.2.1 方向不平顺
        2.2.2 水平不平顺
        2.2.3 轨道激励功率谱密度函数
    2.3 高速列车可变刚度悬挂系统设计与仿真计算
        2.3.1 可变刚度悬挂系统设计
        2.3.2 振动传递率仿真计算结果
        2.3.3 车体加速度计算结果
        2.3.4 转向架和轮对加速度计算结果
    2.4 本章小结
3 高速列车悬挂系统刚度与阻尼变化对车辆动力学性能的适应性研究
    3.1 高速列车多体动力学模型
        3.1.1 车辆系统动力学模型
        3.1.2 悬挂系统非线性
        3.1.3 轮轨接触非线性
        3.1.4 轨道不平顺参数
        3.1.5 动力学性能评价指标
        3.1.6 车辆动力学模型验证
    3.2 高速列车可变阻尼二系悬挂系统适应性研究
        3.2.1 可变阻尼抗蛇行减振器适应性分析
        3.2.2 可变阻尼二系横向减振器适应性分析
        3.2.3 可变阻尼抗蛇行减振器和二系横向减振器组合适应性分析
    3.3 高速列车可变阻尼抗蛇行减振器对运行工况的适应性研究
        3.3.1 列车运行速度变化的适应性研究
        3.3.2 列车运行线路恶化的适应性研究
        3.3.3 列车运行曲线变化的适应性研究
        3.3.4 列车运行线路变化的适应性研究
        3.3.5 可变阻尼抗蛇行减振器对运行工况的适应性进一步讨论
    3.4 高速列车可变刚度可变阻尼悬挂对轮轨磨耗的适应性研究
        3.4.1 磁流变阻尼器力学模型
        3.4.2 可变刚度可变阻尼磁流变抗蛇行减振器力学模型
        3.4.3 可变刚度可变阻尼抗蛇行减振器对车辆动力学性能的影响
        3.4.4 可变刚度可变阻尼半主动悬挂系统设计与仿真计算结果
    3.5 本章小结
4 高速列车可变刚度悬挂系统有效性试验研究
    4.1 高速列车可变刚度悬挂系统与振动测试平台的设计与搭建
        4.1.1 可变刚度悬挂系统的结构设计与工作原理
        4.1.2 车辆振动测试平台的设计与工作原理
    4.2 可变刚度磁流变减振器的设计和性能测试
        4.2.1 可变刚度磁流变减振器的结构和工作原理
        4.2.2 可变刚度磁流变减振器的磁场仿真计算
        4.2.3 可变刚度磁流变减振器动态性能测试
    4.3 高速列车可变刚度悬挂系统设计与性能评估
        4.3.1 可变刚度悬挂系统控制策略设计
        4.3.2 高速列车可变刚度悬挂系统的测试结果与评估
    4.4 本章小结
5 高速列车多功能可变刚度可变阻尼半主动悬挂系统设计与试验评估
    5.1 高速列车可变刚度可变阻尼悬挂系统的结构设计和工作原理
    5.2 可变刚度磁流变弹性体隔振器的设计和性能测试
        5.2.1 可变刚度磁流变弹性体隔振器的结构和工作原理
        5.2.2 可变刚度磁流变弹性体隔振器的磁场仿真与性能计算
        5.2.3 可变刚度磁流变弹性体隔振器的加工与性能测试
    5.3 可变阻尼磁流变阻尼器的设计和性能测试
        5.3.1 可变阻尼磁流变阻尼器的结构和工作原理
        5.3.2 可变阻尼磁流变阻尼器的磁场仿真与性能计算
        5.3.3 可变阻尼磁流变阻尼器性能测试
    5.4 高速列车多功能可变刚度可变阻尼悬挂系统的试验测试与分析
        5.4.1 高速列车模型及半主动悬挂系统的振动测试平台
        5.4.2 高速列车可变刚度可变阻尼悬挂系统控制算法的设计
        5.4.3 高速列车可变刚度可变阻尼悬挂系统的试验测试与评估
        5.4.4 高速列车可变刚度可变阻尼悬挂可拓展性和故障安全性讨论
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
附录 A
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(8)基于车桥耦合振动的桥梁快速测试与诊断(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 桥梁维护管理的意义和现状
        1.1.1 桥梁维护管理的意义
        1.1.2 桥梁维护管理的现状
    1.2 桥梁检测与评估
        1.2.1 桥梁的一般检查
        1.2.2 桥梁评估规范
        1.2.3 桥梁无损检测技术
        1.2.4 桥梁检测方法
        1.2.5 桥梁自动化检测
    1.3 结构健康监测技术
        1.3.1 结构健康监测技术的发展
        1.3.2 结构健康监测系统的构成
        1.3.3 结构健康监测技术的应用
        1.3.4 结构健康监测技术面临的问题
    1.4 桥梁快速测试与评估
        1.4.1 荷载加载车
        1.4.2 桥梁快速扫描检测车
        1.4.3 移动分块冲击振动测试
    1.5 本文的主要研究内容和结构安排
        1.5.1 主要研究内容与创新点
        1.5.2 论文结构安排
第二章 桥梁快速测试思想及设备研发
    2.1 基于车桥耦合振动的桥梁快速测试思想
        2.1.1 基于冲击振动思想进行桥梁快速测试的发展趋势
        2.1.2 基于车桥耦合振动进行桥梁快速测试的方法概述
        2.1.3 基于车桥耦合振动的桥梁快速测试理论框架
    2.2 基于车桥耦合振动思想进行桥梁测试的理论优势
        2.2.1 结构位移频响函数估计方法比较
        2.2.2 位移频响函数幅值的缩放关系
        2.2.3 位移柔度和位移频响函数的关系
        2.2.4 基于复模态理论进行柔度识别的优势
        2.2.5 基于冲击振动的桥梁柔度识别框架
    2.3 冲击荷载产生装置研发
        2.3.1 落锤激振装置研发
        2.3.2 移动冲击装置
        2.3.3 基于移动车辆动力特征的车轮力识别方法
    2.4 本章小结
第三章 基于车桥耦合振动和加速度测量的桥梁快速测试
    3.1 解耦车桥耦合振动
        3.1.1 车桥耦合振动理论
        3.1.2 车桥耦合振动解耦
    3.2 等效荷载分配
        3.2.1 平面梁单元的等效节点荷载
        3.2.2 梁格单元的等效节点荷载
    3.3 桥梁振动系统的多输入多输出(MIMO)频响函数
        3.3.1 H1, H2, Hv方法求解MIMO频响函数
        3.3.2 随机子空间识别(SSI)方法求解MIMO频响函数
        3.3.3 目标频响函数矩阵提取
    3.4 复杂MIMO桥梁系统的位移柔度识别理论
        3.4.1 位移频响函数矩阵的奇异值分解
        3.4.2 CMIF图和位移振型识别
        3.4.3 增强位移频响函数构造
        3.4.4 基于增强频响函数的模态参数识别
        3.4.5 基于增强频响函数模态缩放系数识别
        3.4.6 位移柔度矩阵识别
        3.4.7 模态保证准则
        3.4.8 算法实施流程
    3.5 数值仿真模拟
        3.5.1 车桥耦合模型
        3.5.2 桥梁模态参数识别
        3.5.3 桥梁柔度矩阵识别
        3.5.4 桥梁变形预测
        3.5.5 算法的鲁棒性研究
    3.6 车轮简支梁耦合激励实验
        3.6.1 实验设计
        3.6.2 车轮简支梁耦合激励实验测试
        3.6.3 简支梁结构的柔度识别
        3.6.4 简支梁位移变形预测
    3.7 本章小节
第四章 基于车桥耦合振动和长标距应变测量的桥梁快速测试与诊断
    4.1 长标距应变传感技术
        4.1.1 长标距传感概念
        4.1.2 长标距应变传感器独特优势
        4.1.3 基于长标距传感器的结构区域分布传感理念
        4.1.4 钢筋混凝土梁的区域分布传感
    4.2 基于长标距应变的共轭梁理论
        4.2.1 梁的挠曲线、转角、曲率、应变关系
        4.2.2 共轭梁法基本原理
        4.2.3 由长标距应变计算梁的挠度
    4.3 长标距应变柔度识别和位移柔度识别
        4.3.1 长标距应变频响函数
        4.3.2 长标距应变频响函数的奇异值分解
        4.3.3 基于长标距应变的增强频响函数
        4.3.4 基于长标距应变的模态参数识别
        4.3.5 长标距应变柔度矩阵和位移柔度矩阵识别
    4.4 数值仿真分析
        4.4.1 车桥耦合振动模型
        4.4.2 数据分析
        4.4.3 识别结果验证
    4.5 影响因素分析
        4.5.1 路面不平整度
        4.5.2 车速
        4.5.3 测量噪声
        4.5.4 车重
    4.6 桥梁快速诊断与评估
        4.6.1 基于识别参数的损伤指标
        4.6.2 桥梁性能快速评估
    4.7 本章结论
第五章 基于改进的Prony方法的结构柔度识别理论
    5.1 概述
    5.2 基于脉冲响应的柔度识别理论
        5.2.1 单位脉冲响应函数
        5.2.2 单位脉冲响应函数矩阵的奇异值分解
        5.2.3 增强单位脉冲响应函数
        5.2.4 增强脉冲响应函数的离散化
        5.2.5 基于增强脉冲响应函数的Prony方法
        5.2.6 基于增强脉冲响应函数的模态缩放系数识别
        5.2.7 基于增强脉冲响应函数的位移柔度矩阵识别
    5.3 基于增强脉冲响应函数改进的Cadzow算法
    5.4 算法实施流程
    5.5 数值仿真计算
        5.5.1 桥梁数值模型及冲击振动测试模拟
        5.5.2 位移振型识别及单位脉冲响应计算
        5.5.3 构造增强单位脉冲响应函数
        5.5.4 基于改进Cadzow算法的去噪处理
        5.5.5 基于扩展Prony方法的模态参数识别
        5.5.6 结构柔度矩阵识别
        5.5.7 静载工况下的位移变形预测
    5.6 试验室实验
        5.6.1 简支梁实验简介
        5.6.2 冲击振动测试
        5.6.3 静载实验
        5.6.4 结构的模态参数识别
        5.6.5 结构柔度矩阵识别
        5.6.6 静载工况下的位移变形预测
        5.6.7 算法比较
    5.7 本章小结
第六章 基于车桥耦合振动的桥梁快速测试工程应用
    6.1 燕湖桥移动力锤连续冲击测试
        6.1.1 移动力锤连续冲击测试方案设计
        6.1.2 移动力锤连续冲击实桥测试
        6.1.3 移动力锤连续冲击测试数据分析
    6.2 燕湖桥车桥耦合振动实桥测试
        6.2.1 车桥耦合振动测试工程简介
        6.2.2 车桥耦合振动测试传感器布置方案
        6.2.3 车桥耦合振动测试方案
        6.2.4 车桥耦合振动测试数据分析
    6.3 实验结果总结
第七章 全文总结与展望
    7.1 全文工作总结
    7.2 后续工作展望
参考文献
发表论文情况
致谢

(9)高温超导磁悬浮车辆曲线通过特性仿真研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景
        1.1.1 磁悬浮车辆技术的分类及特点
        1.1.2 国内外磁悬浮车辆技术发展现状
    1.2 研究目的与意义
    1.3 磁悬浮动力学研究现状概述
        1.3.1 常导磁悬浮动力学研究现状
        1.3.2 高温超导磁悬浮动力学研究现状
    1.4 论文的研究内容与方法
第2章 横垂向振动激励下高温超导块材悬浮漂移特性
    2.1 高温超导块材悬浮漂移特性分析
        2.1.1 悬浮漂移仿真模型
        2.1.2 高温超导块材悬浮漂移仿真分析
    2.2 高温超导块材悬浮漂移实验
        2.2.1 实验平台
        2.2.2 实验流程
    2.3 垂向激励下高温超导块材悬浮漂移实验结果分析
        2.3.1 垂向激振幅值对悬浮漂移的影响
        2.3.2 垂向激振频率对悬浮漂移的影响
        2.3.3 垂向激励下场冷高度对悬浮漂移的影响
    2.4 横向激励下高温超导块材悬浮漂移实验结果分析
        2.4.1 横向激振幅值对悬浮漂移的影响
        2.4.2 横向激振频率对悬浮漂移的影响
        2.4.3 横向激励下场冷高度对悬浮漂移的影响
    2.5 本章小结
第3章 高温超导磁悬浮车/桥耦合曲线通过动力学建模
    3.1 高温超导块材钉扎力数学模型
    3.2 高温超导磁悬浮车辆动力学模型
    3.3 轨道梁动力学模型
    3.4 动力学仿真模型在UM中的实现
    3.5 本章小结
第4章 悬挂参数对高温超导磁悬浮车/桥耦合振动的影响
    4.1 高温超导磁悬浮车/桥耦合系统
        4.1.1 车桥系统仿真参数
        4.1.2 车辆动力学性能评价标准
        4.1.3 高温超导磁悬浮车辆和悬浮架动态响应
    4.2 二系悬挂刚度对车/桥耦合系统动态响应的影响
        4.2.1 二系悬挂垂向刚度对车/桥耦合系统动态响应的影响
        4.2.2 二系悬挂横向刚度对车/桥耦合系统动态响应车的影响
    4.3 二系悬挂阻尼对车/桥耦合系统动态响应的影响
        4.3.1 二系悬挂垂向阻尼对车/桥耦合系统动态响应的影响
        4.3.2 二系悬挂横向阻尼对车/桥耦合系统动态响应的影响
    4.4 不同速度下高温超导磁悬浮车/桥耦合系统的动态响应
    4.5 本章小结
第5章 线路条件对高温超导磁悬浮车/轨耦合振动的影响
    5.1 桥梁跨距对车桥耦合振动响应的影响
    5.2 桥梁支座安装刚度对车桥耦合振动响应的影响
    5.3 曲线超高工况下车桥耦合振动响应
    5.4 轨道不平顺激扰下的车辆运行平稳性与安全性
    5.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
学位论文数据集

(10)基于模糊自适应PID控制的高速磁浮列车-桥梁耦合系统动力研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 磁浮交通特点与形式
        1.2.1 磁浮交通特点
        1.2.2 磁浮列车组成与悬浮方式
        1.2.3 高速磁浮交通形式
    1.3 高速磁浮列车—桥梁耦合振动研究现状
    1.4 主要研究内容
第二章 高速磁浮列车—桥梁耦合动力学模型
    2.1 高速磁浮列车模型
    2.2 磁浮控制系统
    2.3 高速磁浮列车—桥梁耦合动力学模型
    2.4 本章小结
第三章 高速磁浮列车—桥梁竖向动力行为
    3.1 桥梁参数与轨道不平顺
    3.2 数值求解算法
        3.2.1 数值方程的建立
        3.2.2 数值方程的求解
    3.3 等效线性刚度阻尼系统下磁浮列车—桥梁动力响应
        3.3.1 动力方程的建立
        3.3.2 计算工况
        3.3.3 动力响应结果
    3.4 模糊自适应PID控制系统下磁浮列车—桥梁动力响应
    3.5 本章小结
第四章 高速磁浮列车—桥梁横向动力行为
    4.1 桥梁模型与参数
    4.2 车体动力学方程
        4.2.1 车辆模型以及动力学方程的建立
        4.2.2 车体动力方程的求解
    4.3 模糊自适应PID控制下高速磁浮列车—桥梁横向动力响应
    4.4 地震荷载下高速磁浮列车—桥梁横向动力学响应
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间论文及科研成果

四、弹性简单悬挂系统中弹性支座的技术特性(论文参考文献)

  • [1]横向止档对车辆动力学行为的影响研究[D]. 马富成. 兰州交通大学, 2021(02)
  • [2]重卡板簧悬挂优化及对整车平顺性影响的研究[D]. 崔志悦. 山东大学, 2020(02)
  • [3]轨下支承失效下高速铁路频域响应[D]. 周钦悦. 华东交通大学, 2020(05)
  • [4]带式输送机巡检机器人半主动悬挂的结构设计与研究[D]. 张志远. 安徽理工大学, 2020(03)
  • [5]基于金属螺旋弹簧的大承载隔振器设计及样件试验[D]. 刘宇航. 西南交通大学, 2020(07)
  • [6]基于全过程的矮塔斜拉桥动力响应与耦合振动分析[D]. 施炯玮. 苏州科技大学, 2020(08)
  • [7]基于磁流变技术的高速列车半主动悬挂系统研究[D]. 金天贺. 北京交通大学, 2020(03)
  • [8]基于车桥耦合振动的桥梁快速测试与诊断[D]. 周立明. 东南大学, 2020
  • [9]高温超导磁悬浮车辆曲线通过特性仿真研究[D]. 马顺顺. 西南交通大学, 2020(07)
  • [10]基于模糊自适应PID控制的高速磁浮列车-桥梁耦合系统动力研究[D]. 张焱焜. 西南交通大学, 2020(07)

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弹性简易悬挂系统中弹性支撑的技术特点
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